Taksonomi Modern: Menilai Buku Tak Sekadar Sampul

Tertipu Penampilan Luar

Waktu menjawab soal tadi, kamu pakai logika yang tepat banget: "Karena angka perbedaan X dan Y paling kecil (12), jadi mereka paling dekat hubungannya." Logika kuantitatif ini adalah kunci utama taksonomi molekuler modern! Tapi, pernah kepikiran gak, kenapa para ahli botani di soal harus repot-repot mengecek DNA? Kan Tumbuhan X dan Y udah kelihatan sangat mirip secara fisik (morfologi)?

Jawabannya: karena bentuk fisik sering kali menipu.

Coba bayangkan hiu (sejenis ikan) dan lumba-lumba (mamalia). Secara sekilas, bentuk tubuh, letak sirip, dan cara mereka berenang kelihatan sangat mirip. Kalau kita cuma menebak silsilah keluarga dari penampilan luarnya saja, kita pasti bakal menyimpulkan kalau mereka bersaudara dekat.

Hiu purba Cosmopolitodus hastalis. Secara bentuk tubuh (streamlined), hiu sangat mirip lumba-lumba demi bisa berenang cepat, padahal keduanya sama sekali tak berkerabat dekat. Gambar: PaleoNeolitic, CC0 — Wikimedia Commons

Faktanya, lumba-lumba jauh lebih berkerabat dekat dengan sapi atau rusa di darat daripada dengan hiu! Nenek moyang lumba-lumba adalah hewan darat berkaki empat yang perlahan kembali ke laut, sementara hiu sudah berevolusi di laut jauh sebelum nenek moyang lumba-lumba ada.

Kenyataan bahwa penampilan bisa menipu inilah yang membuat para ilmuwan sekarang lebih percaya pada data molekuler (DNA) daripada sekadar melihat bentuk daun, bunga, atau sirip.

Tepat sekali! Kemiripan fisik bukanlah jaminan silsilah keluarga. Di halaman berikutnya, kita akan lihat kenapa makhluk yang beda keluarga bisa "menyamar" jadi mirip banget.

Berdasarkan penjelasan di atas, kesimpulan mana yang paling tepat mengenai pengelompokan makhluk hidup?

  • A. Hiu dan lumba-lumba berasal dari satu nenek moyang mamalia laut purba.
  • B. Ilmuwan masa kini tidak lagi peduli pada bentuk fisik, karena morfologi sama sekali tidak berguna.
  • C. Makhluk hidup yang tampak mirip secara fisik belum tentu memiliki silsilah kekerabatan yang dekat.
  • D. DNA lumba-lumba pasti memiliki perbedaan yang sangat sedikit dengan DNA hiu.

Jawaban: C. Makhluk hidup yang tampak mirip secara fisik belum tentu memiliki silsilah kekerabatan yang dekat.

Tampilan luar bisa menipu; makhluk hidup bisa terlihat mirip walau nenek moyangnya terpisah jauh, sehingga kemiripan rupa bukan bukti mutlak kekerabatan.

Kemiripan fisik tidak selalu menjamin kekerabatan yang dekat karena bisa muncul dari faktor lain.

Evolusi Konvergen: Efek Habitat

Kalau hiu dan lumba-lumba tidak bersaudara, kenapa bentuknya bisa mirip banget? Jawabannya ada pada tekanan lingkungan. Fenomena di mana dua spesies dari garis keturunan berbeda berevolusi memiliki ciri fisik serupa karena hidup di lingkungan yang sama disebut Evolusi Konvergen.

Bayangkan kamu ikut lomba balap lari di dalam air. Entah kamu itu anjing, manusia, atau kadal, cara paling optimal untuk bergerak cepat di air adalah memiliki tubuh yang streamlined (seperti torpedo) dan anggota gerak pipih seperti dayung. Alam "memaksa" hiu dan lumba-lumba menemukan solusi desain yang sama untuk bertahan hidup dan berburu di lautan.

Euphorbia cactus, tanaman dari gurun di Afrika yang sering dikira kaktus sejati padahal berasal dari keluarga yang berbeda. Gambar: Frank Vincentz, CC BY-SA 3.0 — Wikimedia Commons

Di dunia tumbuhan, hal ini juga terjadi. Pernah lihat kaktus? Tumbuhan berduri tanpa daun yang gemuk menyimpan air ini identik dengan gurun di benua Amerika. Tapi di benua Afrika, ada kelompok tanaman bernama Euphorbia yang bentuknya sama-sama bulat, tebal, dan penuh duri tajam.

Secara silsilah DNA, kaktus dan Euphorbia terpisah sangat jauh. Namun, karena keduanya sama-sama terjemur terik matahari gurun yang membakar dan butuh menyimpan air, mereka berevolusi (converge atau mengerucut) pada bentuk fisik yang persis sama.

Karena lingkungan bisa dengan mudah mengubah bentuk fisik untuk beradaptasi, mengandalkan sekadar kesamaan habitat atau rupa untuk menyimpulkan silsilah famili sering kali berujung pada kesimpulan yang salah.

Benar! Lingkungan sering bertindak sebagai pemahat. Nah, bagaimana dengan kebalikannya? Apakah DNA yang jauh berbeda berarti bentuk fisiknya pasti beda jauh juga?

Mengapa Kaktus (di Amerika) dan Euphorbia (di Afrika) memiliki rupa fisik yang nyaris identik?

  • A. Mereka pasti memiliki nenek moyang kaktus yang sama yang terbawa arus laut dari Amerika ke Afrika.
  • B. Perbedaan DNA antara kaktus dan Euphorbia pasti sangat sedikit (mendekati 0).
  • C. Mereka mengalami evolusi yang membuat bentuk fisik mereka makin lama makin berbeda.
  • D. Lingkungan gurun yang kering dan panas memberikan tekanan seleksi yang memaksa keduanya menemukan solusi fisik serupa.

Jawaban: D. Lingkungan gurun yang kering dan panas memberikan tekanan seleksi yang memaksa keduanya menemukan solusi fisik serupa.

Kondisi lingkungan yang ekstrem (gurun) memaksa kedua tanaman berbeda silsilah ini untuk mengembangkan struktur fisik yang sama (duri dan batang tebal penyimpan air).

Evolusi konvergen menyebabkan spesies tak berkerabat tampak mirip karena beradaptasi pada lingkungan/masalah yang sama.

Saudara Kandung yang Tak Mirip

Waktu ditanya di awal, kamu sempat menduga: "Kalau DNA-nya beda jauh banget, fisiknya pasti nggak ada mirip-miripnya sama sekali." Logika ini terdengar masuk akal, tapi alam sering kali lebih unik dari dugaan kita!

Ada kebalikan dari evolusi konvergen, yaitu Evolusi Divergen. Ini terjadi ketika dua makhluk hidup yang berkerabat sangat dekat justru secara fisik berevolusi menjadi sangat berbeda karena beradaptasi dengan gaya hidup dan lingkungan yang baru.

Contoh paling epik di dunia hewan adalah hubungan kekerabatan antara paus (termasuk lumba-lumba) dan kuda nil. Siapa sangka paus raksasa yang berenang di samudra tanpa bulu dan tanpa kaki belakang, memiliki kekerabatan genetik terdekat dengan mamalia gemuk berkaki empat yang doyan berendam di lumpur Afrika?

Data DNA mutakhir menunjukkan bahwa nenek moyang paus dan kuda nil berpisah dari leluhur yang sama jutaan tahun lalu. Satu garis keturunan masuk makin dalam ke lautan bebas, kehilangan kakinya, dan berubah jadi ikan-secara-rupa. Sementara saudaranya tetap di sekitar sungai berlumpur.

Kembali ke Tumbuhan Z di soalmu: bentuk bunganya mungkin berbeda drastis dari X dan Y karena ia menyesuaikan diri dengan serangga penyerbuk yang beda di tebing pegunungan. Tapi, karena genetik Z punya perbedaan yang cukup banyak dari X/Y (35 dan 38 basa), barulah kita tahu kalau perpisahan evolusi mereka sudah cukup kuno.

Bentuk fisik bisa menipu ke dua arah: bikin yang jauh kelihatan dekat (hiu-lumba lumba), dan bikin yang dekat kelihatan jauh (kuda nil-paus).

Tepat sekali (pernyataan 3 itu Konvergen!). Karena wujud fisik tak bisa dipercaya utuh, ilmuwan butuh "arsip" yang netral. Mari kita lihat wujud arsip itu di halaman selanjutnya.

Tentukan fenomena evolusi berikut ini apakah tergolong 'Divergen' atau 'Konvergen'!

  • Paus dan Kuda Nil berpisah dari satu leluhur lalu punya wujud dan habitat yang jauh berbeda. — Divergen
  • Hiu dan Lumba-lumba sama-sama bertubuh torpedo meski silsilahnya beda jauh. — Konvergen
  • Kaktus dan Euphorbia terpisah jauh kekerabatannya tapi sama-sama berduri untuk menyimpan air. — Divergen

Paus-Kuda nil (dekat tapi beda rupa) adalah Divergen. Hiu-Lumba lumba (jauh tapi mirip rupa) adalah Konvergen. Kaktus-Euphorbia adalah Konvergen, bukan divergen.

Divergen = saudara dekat beda rupa karena beda habitat; Konvergen = tak bersaudara mirip rupa karena sama habitat.